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大型电气设备新型制冷剂的研究与分析

作　者: 马志刚
导　师: 俞颐秦；曹惠玲
学　校: 河北工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 蒸发制冷变压器全氟三乙胺制冷剂
分类号: TB64
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

长期以来，大型电气设备的降温冷却问题一直在困扰着人们。传统的降温方式有很多缺点。而相变降温是一种新型的极具发展前途的制冷方式。通过对相变降温的研究，我们找到了一种环保型的蒸发制冷介质——全氟三乙胺。对其制取过程以及其热物性进行了研究，并在蒸发冷却变压器模型上对其进行了换热降温实验。全氟三乙胺是一种理想相变降温介质，它具有良好的化学惰性、热稳定性、电气性能以及无毒、不燃性。通过对无水氟化氢和三乙胺的混合溶液在一定条件下的电解氟化，来制备全氟三乙胺。电解反应分为三个阶段，每个阶段均有其不同的特性。此外，电压、反应温度、胺的质量浓度等均是影响反应的重要因素。通过对反应产物进行质谱和色谱分析，确定其成分和含量，并在不断的实验中加以改进和优化。通过对沸腾换热机理和大容器沸腾换热的分析，提出了蒸发制冷变压器模型，并在该模型上对自行研制的全氟三乙胺进行了大容器沸腾换热实验。通过实验，得出了常压下得热流密度与壁面过余温度的关系曲线，为今后的进一步研究提供了基础。本研究为开发新型制冷介质和研制蒸发冷却变压器提供了一条新颖的途径，具有一定的理论与实践意义。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
第一章应用背景  7-14
  §1-1 环境发展的需求  7-9
  §1-2 技术更新的需求  9
  §1-3 大型电器设备冷却方式发展概况  9-11
    1-3-1 空冷方式  9
    1-3-2 油冷方式  9-10
    1-3-3 以SF_6气体冷却方式  10
    1-3-4 相变冷却方式  10-11
  §1-4 相变冷却降温的蒸发冷却变压器  11-13
    1-4-1 喷淋式  11
    1-4-2 隔离式  11-12
    1-4-3 浸渍式  12-13
  §1-5 课题研究的主要内容  13-14
第二章制冷剂的评价与筛选  14-17
  §2-1 制冷剂的评价标准  14-15
  §2-2 制冷剂的选择原则  15-17
第三章制冷剂的制备  17-28
  §3-1 电解氟化的原理  17-18
  §3-2 实验装置及其功能  18-21
  §3-3 实验系统与实验过程  21-24
    3-3-1 实验系统的安装与调试  21
    3-3-2 实验步骤  21-24
  §3-4 实验的理论分析  24-26
  §3-5 影响实验的外界因素  26
  §3-6 实验的改进与探索  26-28
第四章制冷剂FTEA的物性  28-47
  §4-1 全氟三乙胺FTEA的化学分析  28
  §4-2 色谱法的研究与应用分析  28-36
    4-2-1 色谱图中峰高和峰面积的确定  29-31
    4-2-2 色谱的定量分析  31-32
    4-2-3 校正因子的确定  32-34
    4-2-4 色谱的定量分析比较  34-36
  §4-3 质谱原理及应用分析  36-41
    4-3-1 质谱的原理  36-37
    4-3-2 质谱谱图解析  37-38
    4-3-3 质谱图的解析方法和步骤  38-40
    4-3-4 质谱及色谱的综合解析  40-41
  §4-4 全氟三乙胺FTEA的物性  41-43
  §4-5 全氟三乙胺FTEA的气体状态  43-47
第五章制冷剂FTEA的应用模拟  47-61
  §5-1 沸腾换热机理  47-50
  §5-2 大容器沸腾机理  50-51
  §5-3 蒸发冷却变压器模型  51-52
  §5-4 实验装置及实验过程  52-54
  §5-5 实验结果的分析  54-56
  §5-6 蒸发冷却变压器与传统变压器的比较  56-57
  §5-7 影响实验的因素  57-61
第六章主要结论  61-62
参考文献  62-64
致谢  64-65
攻读学位期间的科研成果  65

大型电气设备新型制冷剂的研究与分析

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